可控淬透性钢的整体加热表面淬火工艺
感应加热表面淬火具有高效、节能、便于实现自动化及在线生产等一系列优点,在汽车、拖拉机、机床制造、轴承等行业得到了广泛的应用,但一般的感应加热表面淬火也具有不足之处。其不足之处如下所述:
(1)仅零件较薄的表层得到强化,心部还保持原有状态,限制了零件的整体强度。
(2)对重载的、形状复杂的零件,如齿轮、十字轴、某些复杂形状的轴承圈等,在快速加热(80~℃/s)时不易得到均匀的表面加热。因此,这些零件未能采用表面淬火。
()为防止表面淬火时产生裂纹,一般采用中碳钢,w(C)控制在0.4%—0.5%,使零件的耐磨性与接触疲劳强度的提高受到限制。
(4)为防止工件淬裂,常使用可溶性聚合物溶解水作淬火介质,增加了工艺成本,并使装置复杂化。
针对以上问题,前苏联感应热处理专家К.З.Ⅲепеляковский等人研究出一种新工艺,称为可控淬透性钢整体表面淬火法。
整体加热表面淬火
整体加热表面淬火亦称透热表面淬火、深层加热浅层淬火或薄壳淬火法。其实质是,将11—15级的超细精粒可控淬透性钢与低淬透性钢进行深层感应加热,使心部组织亦奥氏体化,随后,激烈均匀地用水冷淬火,此时:
(1)深度为零件直径或厚度的10%—20%的表层得到细粒状高强度的马氏体组织,硬度56—6HRC,抗拉强度—MPa,截面收缩率15%—0%。
(2)零件心部为由贝氏体、托氏体及索氏体组成的组织,硬度25-40HRC,抗拉强度约MPa,截面收缩率40%-50%,冲击值49-78.5J/cm2。
以上数据表明,整体加热表面淬火可使表面得到高强度,心部强度也达到原来组织的2倍。
()在表面淬硬的马氏体层产生残余压应力,其值达-MPa,此压应力大大提高了零件的疲劳强度(疲劳极限提高1.8-2.0倍),工件服役极限提高8-10倍。
表面淬火与整体加热表面淬火的区别可用图10-1来说明,整体加热表面淬火心部硬度比一般表面淬火为高,心部组织亦不相同。
图10-1整体表面淬火与表面淬火的断面硬度分布
注:左图为表面淬火的情况,右图为整体加热表面淬火的情况。
整体加热表面淬火对零件是深层透热的,因此,马氏体淬硬层厚度取决于所选用钢材的淬透性,而淬硬总深度(马氏体+贝氏体、托氏体、索氏体)取决于加热深度。
来源:《现代感应热处理技术》常州精密钢管博客网
转载请注明:http://www.0431gb208.com/sjsbszl/6354.html